Najstariji prasak gama zraka ikada otkriven bio je samo komad svemirskog otpada

Galaksija GN-z11, za koju znanstvenici misle da bi mogla biti najdalja i najstarija galaksija koju smo promatrali, postavljena je na sliku iz istraživanja COODS-North.

Galaksija GN-z11, za koju znanstvenici misle da bi mogla biti najdalja i najstarija galaksija koju smo promatrali, postavljena je na sliku iz istraživanja COODS-North. (Slika zasluga: NASA, ESA, P. Oesch (Sveučilište Yale), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Sveučilište Yale) i G. Illingworth (Sveučilište u Kaliforniji, Santa Cruz))



Ponekad je bljesak samo slučajnost.



Signal za koji su znanstvenici prvi put vjerovali da je revolucionarno otkriće eksplozije gama zraka iz najstarije poznate galaksije u svemiru zapravo je odraz sunčeve svjetlosti iz faze istrošene rakete u Zemljinoj orbiti, otkrilo je novo djelo.

Razočaravajući zaključak dolazi od tima poljskih znanstvenika nakon rasprave u kojoj je sudjelovalo nekoliko timova o podrijetlu slučajnog opažanja jednog od blizanačkih Keckovih teleskopa na Havajima 2017. godine. u usporedbi s iznimno rijetkim rafalom gama zraka, poljski tim uspio je pronaći točan objekt koji je izazvao bljesak-istrošeni gornji stupanj Breeze-M iz ruske rakete Proton.



'Provjerili smo naše izračune u odnosu na tri druga javno dostupna softvera za izračunavanje orbite', rekao je za guesswhozoo.com Michal Michalowski, astronom sa Sveučilišta Adam Mickiewicz u Poljskoj i vodeći autor nove studije.

Dakle, što je točno Keck teleskop vidio i kako je uopće moguće pogriješiti najmoćniji bljesak svjetlosti u svemir odvijajući se milijardama svjetlosnih godina daleko od sunčeve svjetlosti koja se odbija od komadića svemirskog otpada?

Povezano: Astronomi hvataju ispucale gama zrake iz supernove



Slučajno viđenje

Tim iza izvornog opažanja, predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta u Pekingu u Kini, krenuo je proučavati jednu od najstarijih galaksija u svemiru. Poznat kao GN-z11 , galaksija je udaljena više od 13 milijardi svjetlosnih godina Zemlja . To znači da ga teleskopi mogu vidjeti samo onako kako je izgledao nekih 420 milijuna godina nakon toga veliki prasak , kada je svemir bio jako mlad.

Tim je koristio blizu infracrveni spektrograf pod nazivom MOSFIRE postavljen na jedan od Keckovih teleskopa. Umjesto snimanja slika, spektrograf mjeri svjetlinu nebeskog objekta na određenim valnim duljinama svjetlosti. Tim je vršio trominutna mjerenja GN-z11 kada se odjednom galaksija upalila. U naredne tri minute signal se vratio u normalu.

Nakon što su isključili druge mogućnosti, znanstvenici su zaključili da je naglo posvjetljivanje moralo biti eksplozija gama zraka, najsjajniji i najenergičniji bljesak svjetlosti u svemiru za koji se vjeruje da je nastao eksplozijom masivnih zvijezda na kraju njihovih života, što je astronomi zovu supernove. Trajući samo nekoliko sekundi, rafali gama zraka nakratko zasjenjuju sve ostalo u okolnom kozmosu. No, traženje njihovog podrijetla dosad je bilo nedostižno.



Tim objavili svoje nalaze u časopisu Nature Astronomy prošlog prosinca. Otkriće se činilo kao velika stvar. Znanstvenici nikada nisu primijetili prasak gama zraka u tako staroj galaksiji, a vidjevši da bi se otkrile nove informacije o ranom svemiru.

Previše neuhvatljivo

Međutim, drugi astronomi su ubrzo počeli dovoditi u pitanje otkrića, i dva papiri objavljeno u ponedjeljak (4. listopada) u časopisu Nature Astronomy iznesite što je pošlo po zlu.

U jednom, Charles Steinhardt, izvanredni profesor astronomije na Sveučilištu u Kopenhagenu u Danskoj, i njegovi kolege tvrdili su da je posvjetljivanje vjerojatno uzrokovano objektom koji kruži oko Zemlje, a ne slučajnim uočavanjem rijetkog praska gama zraka. Razlog: vjerojatnost.

'Vjerojatnost da će se uhvatiti ovakav rafal gama zraka nevjerojatno je niska, otprilike 1 na 10 milijardi', rekao je Steinhardt za guesswhozoo.com.

Astronomi procjenjuju da se, iako sateliti uoče oko jedan prasak gama zraka dnevno, otprilike 500 dogodi u istom vremenskom razdoblju. Međutim, u većini slučajeva znanstvenici nemaju pojma iz kojih su galaksija došli ti rafali.

'Veliki teleskopi gama-zraka koje koristimo za otkrivanje gama-zraka samo vam govore da je nastao rafal i daju vam grubo područje neba gdje se to dogodilo', rekao je Steinhardt. 'Ako želite znati točnu galaksiju, morali biste usmjeriti optički teleskop u to područje dovoljno brzo da uhvatite bljesak i pronađete njegov izvor. Ali za to imate samo najviše 100 sekundi. '

Umjetnički dojam eksplozije gama zraka.

Umjetnički dojam eksplozije gama zraka.(Slika zasluga: NASA)

Šanse

Uhvatiti rafal gama zraka u najstarijoj poznatoj galaksiji tijekom kampanje nasumičnog snimanja činilo se previše sretnim. Steinhardt i njegovi kolege stoga su tražili druga objašnjenja, uključujući ponovno razmatranje onih koje je kineski tim isključio. Znanstvenici su pretražili arhive MOSFIRE -a i pronašli desetke sličnih pojava u drugim opažanjima.

'Kad smo pogledali signal posvjetljenja, on zapravo nije izgledao kao niti jedan od 10.000 rafala gama zraka koji su prije otkriveni', rekao je Steinhardt. 'Više je izgledala kao tipična zvijezda, na primjer naše sunce. To bi moglo uključivati ​​sve što reflektira sunčevu svjetlost. '

U izvornom radu kineski tim je tvrdio da odraz sa satelita nije mogao uzrokovati posvjetljenje. Znanstvenici su napisali da su provjerili dostupne orbitalne podatke poznatih satelita i komadića krhotina te nisu pronašli objekt čija bi putanja odgovarala viđenju. Astronomi su također napisali da bi bilo iznimno malo vjerojatno da bi satelit ili komadići otpada ometali takva opažanja. No, rezultati Steinhardta i njegovih kolega daju povoljniju vjerojatnost da se takav incident dogodi - otprilike jedan na 1000.

'Ako imate vjerojatnost da ćete uhvatiti satelit poput ovog u 1.000 naspram vjerojatnosti uhvaćenja gama-zraka u odnosu na milijardu, očito je 1 milijun puta veća vjerojatnost da ste uhvatili satelit', rekao je Steinhardt.

Slike s optičkih teleskopa prošarano stazama satelita u orbiti nedavno su bili u centru pažnje jer astronomi pozivaju na ograničenja satelitskih megaozviježđa, kao što su SpaceX Starlink-ov projekt internetskog zračenja. Razmazi su očiti i njihov izvor je nepogrešiv. U slučaju spektroskopskih mjerenja, odabir šuma mnogo je izazovniji.

Traženje krivca

'Vrlo je teško to razlikovati u spektroskopiji', rekao je Michalowski. 'Spektrograf uzima svjetlost kroz vrlo uski prorez. Satelit je izvan proreza, a zatim se odjednom nalazi u njemu na vrlo kratak trenutak, do njega ne vodi trag. '

Michalowski i njegov tim, potaknuti Steinhardtovim procjenama, pronašli su stvarni izvor posvjetljivanja pretraživanjem javno dostupne baze podataka Space-Track o objektima u orbiti. Gornji stupanj Breeze-M koji kruži oko Zemlje u visoko eliptičnoj orbiti bio je točno na pravom mjestu u pravo vrijeme, rekao je Michalowski

Zanimljivo je da je kineski tim izvorno isključio ovu raketnu fazu na temelju izračuna korištenjem web astronomskog kalkulatora pod nazivom Calsky. No Michalowski je uvjeren da su njihovi izračuni bili pogrešni.

'Teško je reći zašto se izvorni izračun razlikovao', rekao je. 'Softver koji je tim koristio sada je pao pa ga je nemoguće reproducirati. Naši se izračuni podudaraju s četiri druga, pa smo prilično sigurni da smo to ispravno izvršili. '

Povezane priče:

-Naleti gama-zraka se ne udaraju
- Prvi 'Orphan' Gamma-Ray Burst otkriva uvid u snažne zvjezdane eksplozije
-Čudan obližnji udar gama-zraka prkosi očekivanjima

Sve veći problem u astronomiji

Zagonetka ističe rastući problem u astronomiji: sve veći broj satelita i svemirskih ostataka u orbiti ometa astronomska promatranja i istraživanje svemira. Nedavno je istraživanje procijenilo da bi do 40% astronomskih promatranja teleskopima sa širokim poljem moglo biti uništeno nakon što SpaceX postavi svih trenutno planiranih 12.000 satelita svog sazviježđa Starlink.

Rješenje, prema Michalowskom, nije jednostavno. 'Čak i sada postoji bezbroj primjera gdje sateliti ukrštaju slike, a bit će samo gore', rekao je Michalowski. 'Jedino rješenje je promatrati te satelite i točnije odrediti njihove orbite, tako da stvorimo vrlo precizan katalog koji će nam pomoći reći je li nešto zapravo astronomski događaj ili satelit u prolazu.'

Steinhardt se složio. 'Da smo imali dobru bazu podataka, da smo znali da će satelit ili komad otpada proći tim dijelom neba u toj određenoj sekundi, zaustavili bismo promatranja za tu sekundu, čekali da prođe , a zatim započela sljedeća izloženost ', rekao je. 'Razlog što se to nije dogodilo je taj što trenutno nemamo pravu bazu podataka ili pravi alat.'

Pratite Terezu Pultarovu na Twitteru @TerezaPultarova. Prati nas na Twitteru @Spacedotcom i dalje Facebook .